第十二章 内能及其应用 单元练 2026-2027学年北师大版（北京）物理九年级全一册

第十二章内能及其应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B．一个物体温度升高了，一定是吸收了热量 C．零摄氏度的水仍有内能 D．内能总是从内能大的物体传递到内能小的物体 2．已知水的比热容为4.2×103J/（），一杯开水冷却至室温的过程中放出的热量约为（　　） A．8×102J B．8×104J C．8×106J D．8×108J 3．在四川三星堆遗址博物馆展厅中，有一种如图所示的陶三足炊器，被网友们称作“最早的火锅”。它的三足中空且与中间容器相连，容水量很大。出土时，它的三足有烟熏的痕迹，说明当时是在足下放柴草加热的。关于这种炊器，下列说法错误的是（　　） A．柴草燃烧时，化学能转化为内能 B．放在炊器中的食物是通过热传递改变内能的 C．加热时，炊器的温度越高，含有的热量越多 D．三足上的烟熏痕迹不容易擦掉，是分子运动的结果 4．两集气瓶中分别装有氧气和二氧化氮气体，移去玻璃后两瓶口紧贴，放置一段时间后，对比前后瓶内分子分布情况，如图所示。 由此说明（ ） A．分子间有引力 B．分子间有斥力 C．分子在不停运动 D．分子始终静止 5．下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（     ） A．地上洒水感觉凉快，是利用水的比热容大 B．为了快速升温，电暖气里的液体应选用油而不是水 C．城市建设人工湖来缓解热岛效应，是因为水的比热容小 D．“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照 6．科技人员研发了采用氢能源系统的“未来汽车”，此氢能源汽车充液态氢3分钟，可续航650公里，它采用液态氢作为燃料主要是因为液态氢的（　　） A．比热容较大 B．热值大 C．内能大 D．热量多 7．如图所示是一辆汽车的四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A．表示压缩冲程，依靠曲轴等部件的惯性完成 B．表示压缩冲程，汽油和空气的混合物在该冲程中被压缩 C．表示做功冲程，该冲程为汽车提供动力 D．表示做功冲程，在该冲程中汽油机气缸内的燃气对外做功，内能增加 8．水的比热容较大，在生活中应用广泛，下列应用中不是利用水的比热容较大这一特性的是（     ） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．冬季供暖的暖气设备用水作传热介质 C．沿海地区的昼夜温差比内陆地区小 D．夏天在教室地面上洒水会感到凉爽 9．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知（   ） A． B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．乙液体比甲液体更适合做冷却剂 10．关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（     ） A．图甲中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大 B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体混合，这种现象表明气体分子是静止的 C．图丙是内燃机的做功冲程，机械能转化为内能 D．图丁，从加热到软木塞被推出，该过程的能量转化顺序为化学能一内能一机械能 二、填空题 11．如图所示，厨师在拉面的过程中，不断地甩打面条，在此过程中面条内能______（选填“增大”或“减小”或“不变”）这是通过______的方式改变内能；而下面条时，通过______的方式将面条煮熟（最后两空均选填“做功”或“热传递”）。 12．涡轮增压汽车通过压缩空气来增加发动机的进气量，使汽油更充分地燃烧，进而更节能。与相同规格的普通汽车相比，同样的汽油在涡轮增压汽车内它的热值______（选填“更大”、“更小”或“一样大”）。如果一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为2400r/min，则1s内对外做功______次。 13．汽车发动机一般是柴油机或汽油机，完全燃烧0.5kg的汽油能够获得________J能量（）。小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，则该内燃机的效率为________。 14．母亲节这天，子涵同学准备给妈妈洗脚，盆里有质量为2kg、初温为20℃的冷水，现在想兑成45℃的温水，要达到这个效果，子涵需要往盆中加入热水，这是通过________的方式改变冷水的内能。经过计算，子涵需要往盆中加入85℃的热水________kg（不考虑热量散失）。 15．如图所示为四冲程汽油机的___________冲程，将内能转化为机械能，四冲程内燃机的其他三个冲程靠飞轮的___________完成。若工作中该汽油机的转速表显示为3600r/min，则1s内可以对外做功___________次。 三、作图题 16．如图甲所示，将两个铅柱A、B的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个20kg的重物都不能把它们分开。请在图乙中画出铅柱B的受力示意图（忽略铅柱的自身重力）。 四、实验题 17．在“比较不同物体吸热情况”实验中，小红用食用油和水作比较，图甲所示： (1)实验中所需要的测量工具有天平、__________和__________。 (2)为了保证实验的科学性，在选择不同物体时，应该控制不同物体的_________（选填“质量”或“体积”）相同，实验中使用两个完全相同的加热器，是为了____________________________相同。 (3)实验中，物体吸热的多少是通过___________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来衡量。 (4)将实验中记录的数据描绘在乙图坐标轴中（是食用油，是水），由图可知：________的比热容更大，如果要使两者都升高到，则给水加热的时间和加热油相比_________（填“更长”、“更短”或“一样”）。 18．跨学科实践：某创新实践小组的学生在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程： ①制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示； ②组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片； ③给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来； ④探究思考： (1)给烧瓶中的水加热的过程中，是通过___________的方式改变水的内能； (2)汽轮机工作时，___________对叶轮做功，它的内能转化为叶轮的___________，此过程与图中汽油机的___________（选填字母）冲程工作原理相同。 (3)汽轮机的效率比较低，以下措施不能提高热机效率的是（     ） A．使燃料更充分燃烧 B．减少机械间的摩擦 C．尽量选用功率更大的发动机 D．将燃烧排出的废气再利用 五、计算题 19．守护我国南沙、西沙群岛的是渔政311船，它是我国目前吨位最大、设备最先进、航速最快的渔政执法船，该船满载时总质量为，最大航速为15m/s，当船以最大航速巡航时受到的海水阻力为，g取10N/kg，。求： (1)渔政船以最大航速匀速巡航50min通过的路程； (2)当船以最大航速匀速巡航50min发动机做的有用功； (3)若渔政船的燃油机动力系统效率为30%，渔政船以最大航速匀速巡航50min至少需要燃烧燃油的质量。 20．以前，每到秋收季节，大量农作物秸秆在田间地头被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾。为解决这一问题，现可利用技术手段将秸秆加工为节能环保型燃料——秆浆煤。将50kg、20℃的水加热至80℃时，恰好燃烧秆浆煤2.5kg。求：[g取10N/kg，水的比热容，秆浆煤的热值] (1)2.5kg秆浆煤所受的重力； (2)此过程中，50kg水吸收的热量； (3)2.5kg秆浆煤完全燃烧放出的热量； (4)此过程中，能量的利用效率。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C C B B C D A D 1．C 【详解】A．内能与物体的温度、质量、状态均有关，仅温度无法判定内能大小，故A错误； B．改变内能的方式有做功和热传递两种，温度升高可能是外界对物体做功，不一定是吸收热量，故B错误； C．一切物体在任何温度下都具有内能，零摄氏度的水也有内能，故C正确； D．热传递的条件是存在温度差，内能总是从温度高的物体传递到温度低的物体，与内能大小无关，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】一杯水的质量约为m＝250g＝0.25kg 室温约为20℃，标准大气压下水的沸点为100℃，一杯开水冷却至室温的过程中放出的热量约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．柴草燃烧是化学变化，此过程中化学能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．放在炊器中的食物，通过吸收热量（热传递）来改变内能，故B正确，不符合题意； C．热量是一个过程量，不能说物体“含有热量”，只能说“吸收”或“放出”热量，故C错误，符合题意； D．三足上的烟熏痕迹不容易擦掉，是因为分子在不停地做无规则运动，烟的分子进入到炊器三足的分子间隙中，故D正确，不符合题意； 故选C。 4．C 【详解】移去玻璃后，一段时间后两种分子均匀分布在两个瓶中，这是扩散现象，说明分子在不停做无规则运动，故选C。 5．B 【详解】A.地上洒水感到凉快，利用的是水蒸发吸热的制冷作用，和水的比热容大无关，故A错误； B.根据吸热公式，在质量相同、吸收相同热量时，比热容越小的物质升温越快。油的比热容比水小，所以电暖气里用油可以实现快速升温，故B正确； C.人工湖缓解热岛效应，是因为水的比热容大，相同条件下可以吸收更多热量、升高更小的温度，从而调节周边气温，故C错误； D.这句描述指的是昼夜温差极大的现象，是我国内陆沙漠地区的写照——砂石比热容小，白天快速升温、夜晚快速降温；沿海地区水多，水的比热容大，昼夜温差很小，不会出现这种情况，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】燃料的热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。液态氢被用作汽车燃料，主要是因为它的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧能释放出更多的热量，可以让汽车行驶更远的距离。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7．C 【详解】由图可知，汽油机的进气门、排气门均关闭，活塞向下运动，火花塞点火，因此该冲程是做功冲程，做功冲程中，气缸内燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，内能减小，为汽车提供动力，故C正确，ABD错误。 故选C。 8．D 【详解】A．用水给汽车发动机冷却，相同质量的水和其他冷却剂比，升高相同温度能带走更多热量，利用了水的比热容大的特性，故A不符合题意； B．暖气用水做传热介质，相同质量的水和其他介质比，降低相同温度能放出更多热量，利用了水的比热容大的特性，故B不符合题意； C．沿海地区水多，内陆砂石多，水的比热容比砂石大，白天吸收相同热量水升温慢，夜晚放出相同热量水降温慢，所以沿海昼夜温差更小，利用了水的比热容大的特性，故C不符合题意； D．夏天教室地面洒水感到凉爽，是因为水汽化（蒸发）吸热使周围温度降低，与水的比热容无关，故D符合题意。 故选D。 9．A 【详解】AC．用同一热源分别加热质量相同的两种液体，甲、乙两种液体在相同时间内吸收相同的热量，根据题图可知，甲液体温度升高得更慢，根据可知c甲>c乙 ，故A符合题意，C不符合题意； BD．根据可知，若升高相同的温度，甲液体吸收的热量更多，甲的吸热能力更强，比热容更大，故甲液体比乙液体更适合做冷却剂，故BD不符合题意。 故选A。 10．D 【详解】A．内能大小与物体的质量、温度和状态有关，仅凭温度高低无法判断内能大小，故A错误； B．抽去玻璃板后两瓶气体混合属于扩散现象，表明气体分子在不停地做无规则运动，故B错误； C．图丙中两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能，故C错误； D．酒精燃烧将化学能转化为内能，水蒸气膨胀对软木塞做功将内能转化为机械能，能量转化顺序为化学能转化为内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 11． 增大 做功 热传递 【详解】[1][2]做功和热传递都可以改变物体内能。厨师在拉面的过程中，不断地甩打面条，在此过程中面条被做功，内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变内能。 [3]下面条时，面条从热水中吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式将面条煮熟。 12． 一样大 20 【详解】【小题1】[1]热值是燃料的一种物理属性，表示单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所释放的热量。它只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分、发动机类型等无关。涡轮增压只是让燃烧更充分，提高了燃烧效率，但不会改变汽油本身的热值。 [2]四冲程发动机的一个工作循环包括：进气、压缩、做功、排气四个冲程。在一个工作循环中，曲轴（飞轮）转两圈，只有一次做功冲程。所以此时飞轮转速为，即1s内对外做功次。 13． 30% 【详解】[1]完全燃烧0.5kg的汽油能获得的能量 [2]根据题图可知燃料燃烧释放的热量，一部分输出为有用功，其余的能量一部分被废气带走，一部分被设备损耗，一部分因为传动部件摩擦损耗，故该内燃机的效率 14． 热传递 1.25 【详解】[1]往盆中加入热水，该过程通过高温热水的部分内能转移到低温冷水实现温度变化，属于热传递的方式。 [2]不考虑热量散失时，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即 带入数据为 解得。 15． 做功 惯性 30 【详解】由图中进气门、排气门均关闭，活塞向下运动且火花塞点火，可知该冲程为做功冲程，此冲程将内能转化为机械能； 四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程靠飞轮的惯性完成； 该单缸四冲程汽油机飞轮转速为3600r/min，则每秒转动60圈，因为两圈为一个工作循环，做功一次，所以60圈做功30次。 16． 【详解】两个铅柱结合不分离，是因为分子间存在相互作用的引力，因此铅柱A对B施加了竖直向上的分子引力；下方悬挂的重物通过细绳对铅柱B施加竖直向下的拉力，使铅柱B保持静止，受力平衡，从B的重心竖直向上画一条带箭头的线段，标注为F引；从重心竖直向下画一条带箭头的线段，标注为F拉；两个线段长度相等，代表二力大小相等。 17．(1) 温度计 秒表 (2) 质量 保证相同时间内水和食用油吸收的热量 (3)加热时间 (4) 水 更长 【详解】（1）实验中需要用天平测量不同物质的质量，用温度计测量液体的温度变化，用秒表测量加热的时长。 （2）根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力时，要控制不同物质的质量相同，而非体积； 使用两个完全相同的加热器，是利用了相同加热器在相同时间放出的热量相同的特点，确保水和食用油在相同时间内吸收的热量相等。 （3）本实验用转换法，将不易直接测量的吸收热量的多少，转换为容易测量的加热时间，加热器完全相同时，加热时间越长，代表液体吸收的热量越多。 （4）从乙图可知，加热相同时间（即吸收相同热量）时，B（水）的温度升高得更慢，说明水的吸热能力更强，也就是比热容更大； 如果要使两者都升高到60℃，因为水的比热容大，所以质量相同的水和食用油升高相同的温度时，水需要吸收的热量更多，则给水加热的时间要比加热油时间更长。 18．(1)热传递 (2) 水蒸气 机械能 C (3)C 【详解】（1）给烧瓶中的水加热时，火焰的热量直接传递给水，属于热传递改变物体内能。 （2）水蒸气推动叶轮转动时，水蒸气的内能减小，叶轮获得动能（机械能），是内能转化为机械能的过程。 图A中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，无能量转化； 图B中，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 图C中，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，和汽轮机工作原理一致； 图D中，排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，无能量转化。 故选C。 （3）ABD．热机效率是指用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出总能量的比值，和发动机的功率没有关系，让燃料充分燃烧、减少机械摩擦损耗以及回收利用废气的余热，都可以提升有用功的占比，提高热机效率，故ABD不符合题意， C．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率更大仅代表发动机做功更快，不改变能量的利用比例，不能提高热机效率，故C符合题意。 故选C。 19．(1)45000m (2) (3)7500kg 【详解】【小题1】路程 【小题2】渔政船匀速巡航，水平方向受力平衡，牵引力与阻力大小相等 发动机做的有用功 【小题3】燃油完全燃烧放出的总热量 燃油质量 20．(1) 25N (2) (3) (4) 21% 【详解】（1）由题可知，秆浆煤的质量 ，所受重力 （2）根据可得，50kg水吸收的热量 （3）由可得，2.5kg秆浆煤完全燃烧放出的热量 （4）由（2）（3）可得，能量利用效率 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $